電路分析基礎
實驗指導書
江漢大學文理學院資訊科技學部
2023年3月
djb-3型電工技術實驗箱簡介
一、 實驗箱面板介紹
開啟實驗箱後，便可看到如圖1所示的實驗箱面板。
面板主要分成四個部分：一是電源部分，分為四個電壓源和兩個電流源。二是電流錶和電壓表部分，一共有四個。
三是各種典型電路模組部分，在該部分的每個電路中，只要是實線部分就表示元件已經連線在一起了，而虛線部分則代表還沒有連線上去，需要實驗人員自行連線，這一點主要特別注意。四是單獨元件部分，包括單獨的電阻、電容、二極體和變阻器。
圖1 實驗箱整體介面
下面我們將重點介紹一下電壓源和電壓表以及電流源和電流錶部分。
電壓源一共有四個，分別是乙個＋12v、－12v 、0～＋12v和－12v～0。其中＋12v、－12v是恆定電壓源，而0～＋12v和－12v～0是可調電壓源。如圖2所示。
電壓表一共有兩個，量程分別是30v和3v。
特別注意：兩個電壓表表盤下方分別有兩對接線端，其中乙個是電壓源的接線端，另乙個是電壓表的接線端。
圖2 電壓源和電壓表分布情況
電流源只有乙個，是乙個0～10ma的可調電流源。
電流錶有兩個，量程分別為1ma和20ma。在使用的過程中，一定要特別注意被測電流不能超過電流錶量程，以防電流錶被燒毀。如圖3所示
圖3 電流源和電流錶分布情況
二、 使用步驟
1、 將實驗箱背面的電源介面用電源線進行連線。
2、 根據具體實驗要求進行各元件的連線，並檢查是否正確。若用到電流錶時，先將連線電流錶的導線斷開。
3、 將實驗箱左側的紅色按鈕按下，此時實驗箱正式通電。
4、 將電流錶兩端導線試探性的接上，觀察電流是否反偏或已超出電流錶的量程，如果是，則將電流錶兩端導線反向或採用量程較大的電流錶。
5、 記錄各實驗資料。
1、 熟悉實驗台上各類測量儀表的布局
2、 熟悉實驗台上各類電源的布局及使用方法
3、 熟悉電壓表、電流錶內電阻的測量方法
4、 熟悉電工儀表測量誤差的計算方法
1、為了準確的測量電路中實際的電壓和電流,必須保證儀表接入電路不會改變被測電路的工作狀態，這就要求電壓表的內阻為無窮大；電流錶的內阻為零。而實際使用的電工儀表都不能滿足上述要求。因此，當測量儀表一旦接入電路，就會改變電路原有的工作狀態，這就導致儀表的讀數值與電路原有的實際值之間出現誤差，這種測量誤差值的大小與儀表本身內阻值的大小密切相關。
2、 本試驗測量電流錶的內阻採用「分流法」，如圖1-1所示。
圖1-1 分流法測電流錶內阻
a為被測電阻（）的直流電流錶，選用可調電流源做為激勵。測量時先斷開開關s，調節電流源的輸出電流i使a表指標滿偏轉，然後合上開關s，並保持i值不變，調節電阻箱的阻值，使電流錶的指標指在1/2滿偏轉位置，此時有
由電阻箱的刻度盤上讀得）
3、 測量電壓表的內阻採用分壓法，如圖1-2所示。
圖1-2 分壓法測電壓表內阻圖1-3
v為被測內阻（）的電壓表，選用可調電壓源做為激勵。測量時先將開關s閉合，調節直流穩壓源的輸出電壓，使電壓表v的指標為滿偏轉。然後斷開開關s，調節使電壓表v的指示值減半。此時有
電阻箱刻度盤讀出值加上固定電阻，即為被測電壓表的內阻值。
電壓表靈敏度為
4、 儀表內阻引入的測量誤差（通常稱之為方法誤差，而儀表本身構造上引
起的誤差稱為儀表基本誤差）的計算。
以圖1-3所示電路為例，上的電壓為
現用一內阻為的電壓表來測量值，當與併聯後，
以此來代替上式中的，則得
絕對誤差為
化簡後得
相對誤差
1、根據「分流法」原理測定直流電流錶（量程分別為1ma和20ma）的內阻，線路如圖1-1所示。
2、根據「分壓法」原理按圖1-2接線，測定電壓表（量程為3v和30v）的內阻。
3、用量程為30v的電壓表測量圖1-3電路中上的電壓之值，並計算測量的絕對誤差與相對誤差。表中rv的值為實驗2中計算所得的30v量程的電壓表的內阻。
1、實驗台上提供所有實驗的電源，直流穩壓電源和恆流源均可調節其輸出量，並由數字電壓表和數字毫安表顯示其輸出量的大小，啟動實驗台電源之前，應使其輸出旋鈕置於零位，實驗時再緩緩地增、減輸出。
2、穩壓源的輸出不允許短路，恆流源的輸出不允許開路。
3、電壓表應與電路併聯使用，電流錶與電路串聯使用，並且都要注意極性與量程的合理選擇。
1、如圖1-4(a)、(b)為伏安表測量電阻的兩種電路，被測電阻的實際值為rx，電壓表的內阻為rv，電流錶的內阻為ra，求兩種電路測電阻rx的相對誤差。
圖1-4
1、列表紀錄實驗資料，並計算各被測儀表的內阻值。
2、計算實驗內容3的絕對誤差與相對誤差。
3、對思考題的計算。
1、 學會識別常用電路元件的方法。
2、 掌握線性電阻、非線性電阻元件伏安特性的逐點測試法。
3、 掌握實驗台上直流電工儀表和裝置的使用方法。
任何乙個二端元件的特性可用該元件上的端電壓u與通過該元件的電流i之間的函式關係來表示，即用iv平面上的一條曲線來表徵，這條曲線稱為該元件的伏安特性曲線。
1、線性電阻器的伏安特性曲線是一條通過座標原點的直線，如圖2-1中（a）所示，該直線的斜率等於該電阻器的電阻值。
2、一般的白熾燈在工作時燈絲處於高溫狀態，其燈絲電阻隨著高溫的公升高而增大，通過白熾燈的電流越大，其溫度越高，阻值也越大，一般燈泡的「冷電阻」與「熱電阻」的阻值相差幾倍至十幾倍，所以它的伏安特性如圖2-1中（b）曲線所示。
3、一般的半導體二極體是乙個非線性電阻元件，其特性如圖2-1中（c）曲線。正向壓降很小（一般的鍺管約為0.2~0.
3v，矽管約為0.5~0.7v）正向電流隨正向壓降的公升高而急驟上公升，而反向電壓從零一直增加到幾十伏時，其反向電流增加很小，粗略地可視為零。
可見，二極體具有單向導電性，但反向電壓加得過高，超過管子的極限值，則會導致管子擊穿損壞。
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